2.2 Математические модели диодов и их применение для анализа электрических схем

Математической моделью любого прибора – называют совокупность эквивалентной схемы и аналитического выражения который связывает основные параметры этого прибора. Математические модели диодов используют при моделировании электрических устройств.

математическая модель реального диода выглядит следующим образом

Для упрощения расчетов нелинейной ВАХ аппроксимируется прямыми участками.

A

I₀ U₀

r_диф прямое сопротивление = U_д\I_д – малое

Для апроксимированног характера

Прямое включение

A K

r_{диф(прямое)} U₀

Обратное включение

r_{диф(обратное)}

А К

i₀

r_{диф(прямое)} 0

r_{диф(обратное)} 

Для расчета схем с диодами применяют часто графо – аналитический метод который представляет графическое решение систем уравнений. Пример образованный параметрами схемы графо-аналитическим методом.

R₁ VD1

Требуется определить

параметры диода.

E₁ Для определения

параметров необходимо иметь

ВАХ диода.

I

I_д=E₁ –U_д\R₁=-1\R_1*U_д+E₁\R₁

I_д

E₁\R₁

А

I_д

Линия нагрузки

U_д

0

U_R1

2.3 Разновидности полупроводниковых диодов, их классификация и система обозначений

Область применения полупроводникового диода определяет его ВАХ.

Диоды делятся на несколько групп:

1.Выпрямительные

VD1

2.Стабилитроны (предназначены для стабилизации напряжения)

VD2

Участок АВ рабочий.

3. Варикап

VD3

C

U_обр 0

Чем больше образующая напряжения ,тем меньше ёмкость. Варикап используется как конденсатор переменной ёмкости.

4. Диоды Шоттки

VD4

В этих диодах используется переход - металл полупроводник. Итак, диоды используются на высоких частотах.

5. Обращенные диоды

VD5

I_д

U_д

Обращающий диод включается при обратном смещении p-n перехода .

Система обозначений всех полупроводниковых приборов в том числе и диодов состоящих из следующих элементов 1) буква или цифра которая указывает на тип полупроводника 1или Г – германий , 2или К – кремний, 3 или А – соединения галлия, 4 или И – соединения индия . 2) Буква указывает разновидность диода

Д – выпрямитель

С - стабилизатор

В - варикапы

И – туннельные и обращенные диоды

Ц - диоды столбы

3 и 4 элемент указывает на электрический параметр диода напряжение.

А К КД202Н, КВ902А.

В некоторых диодах маркировка осуществляется с помощью краски

А К

Маркированный участок

В зависимости от площади p-n перехода диоды могут делиться на низко частотные и импульсные, характеристика аналогична но область применения разная.

Литература: [1] (стр.18-34), (стр. 111-118). [2] (стр.8-52). [3] (стр. 86-111).